综合气象信息共享系统的设计与实现
GIS气象数据融合系统的设计与实现
GIS气象数据融合系统的设计与实现随着气象科学的发展和技术的进步，气象数据的获取和分析变得越来越重要。
为了更好地利用多源气象数据，提高气象信息的精确性和可靠性，设计和实现一个高效的GIS气象数据融合系统至关重要。
本文将讨论该系统的设计要求、技术实现以及相关的挑战。
一、设计要求1. 数据源多样性：系统应能同时融合来自不同观测设备、卫星遥感、雷达、模型预测等多样性的气象数据源。
2. 数据实时性：系统应能及时获取最新的气象数据，并保证数据的实时更新。
3. 数据准确性：系统应能将各个数据源的不确定性进行合理处理，提高数据准确性，并生成高质量的气象信息产品。
4. 数据可视化：系统应提供直观、易用的数据可视化界面，使用户能够直观地理解和分析气象数据。
二、技术实现1. 数据采集与存储：根据设计要求，系统需要从多个数据源采集气象数据。
采集的数据需要进行预处理、清洗和归档，以便于后续的数据分析和融合。
2. 数据处理与融合：系统需要设计合适的算法和模型，对不同源的气象数据进行融合。
融合需要考虑数据质量、时空分辨率、不确定性等因素，以最大程度地提高融合后数据的准确性和精确性。
3. 数据可视化：通过GIS技术，系统可以将融合后的气象数据以及相关的地理信息进行可视化展示。
可以提供不同的地图图层、标注、符号等，以满足用户的不同需求，提供直观的视觉效果。
4. 数据分析与应用：系统可以提供一系列的数据分析工具和模型，用于对融合后的气象数据进行进一步分析和应用。
例如，通过空间插值方法，可以生成全网格的气象数据。
通过时序分析方法，可以分析气象数据的时序变化规律。
三、挑战与解决方案1. 数据质量问题：不同数据源之间可能存在质量差异，如精度、时空分辨率等。
对于低质量的数据，可以考虑采用数据插值和融合方法进行优化，提高数据的质量。
2. 数据更新和同步问题：系统需要保证数据的实时更新和同步，以确保用户获取到最新的气象数据。
可以通过定期获取数据、建立数据更新机制等方式解决该问题。
基于云计算技术的全球气象预报系统设计与实现
基于云计算技术的全球气象预报系统设计与实现近年来，随着云计算技术的不断发展和应用，越来越多的行业开始使用云计算技术来提高工作效率，减少资源浪费。
而在气象行业，云计算技术也正在得到越来越广泛的应用。
在本文中，我们将讨论基于云计算技术的全球气象预报系统的设计与实现。
一、云计算技术在气象行业的应用云计算技术是一种基于互联网的计算模式，通过将计算资源进行集中和分配，实现高效的数据处理和应用服务。
在气象行业，云计算技术可以用于处理海量气象数据、构建气象模型、分析预报结果等方面。
具体来说，云计算技术可以为气象行业带来以下优势：1. 提高计算效率和准确性。
由于云计算技术可以将计算资源集中管理，可以提高计算效率和准确性。
在气象模型和数据处理方面，云计算技术可以实现更加复杂、更为准确的计算方法，为气象预报提供更加精确的数据预测。
2. 降低维护成本。
气象行业需要处理大量的气象数据，而这些数据的维护和管理需要耗费大量的人力和物力。
而借助云计算技术，可以将数据集中管理，同时降低数据维护和管理的成本，从而提高行业效率。
3. 更加高效的服务。
在气象预报方面，云计算技术可以提供更加高效的服务。
由于云计算技术可以将计算资源进行集中管理，可以实现更快速的气象预报服务，从而减少等待时间和提高用户满意度。
二、基于云计算技术的全球气象预报系统设计目标和需求基于云计算技术的全球气象预报系统，其设计目标主要有以下三点：1. 提供更加精确的气象预报服务。
通过云计算技术的应用，可以提高气象预报的精度和准确性，为用户提供更加高效的服务。
2. 提高预报速度和响应速度。
在全球气象预报系统的设计中，需要保证气象预报的速度和响应速度，从而将预报服务提供给用户的速度最大程度上提高。
3. 降低气象预报系统运维成本。
气象预报系统需要进行大量的数据处理和维护，这样的工作需要耗费大量的人力和物力。
因此，在全球气象预报系统的设计中需要降低系统运维成本。
三、全球气象预报系统设计与实现基于以上目标和需求，全球气象预报系统的设计和实现分为以下几个步骤：1. 数据采集和处理。
公共气象服务手机短信综合管理系统设计与实现
优秀短信 的入库是 通过优 秀短信评 选子 系统 来实 现。优 秀短信评 选子 系统 首先通过 调用移动 、电信全部 短信 ， 将 符 合优 秀短信标准 的短信提取 出来 并入库 ，也可通 过人 工编写
新 的优秀短信 并入库 ，便 于短信 的借 鉴和调 用 ，以此 来提高
短信结果评 审入库主要 是利用 ｃ ＃编程 ，根据短信评审的 相关规定 和扣分细则 依次列举评 审中可能 出现 的错 误 和对应 的扣分 细则 ，审核员 通过勾选错误 ，系统 自动得 出相应 的评 分 ，并 将评分结果 和错误 内容 入库 ，为下一步 短信评分 结果
利用 ｃ ＃Ｗｅ ｂ编程 ，以 Ｖ ｉ ｓ ｕ ａ ｌ Ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｏ ２ ０ ０ ５作为集成开发 环 境 ，基于 Ｂ ／ Ｓ结构形成 Ｗｅ ｂ 数 据查 询平 台 ，平台可按 日、月 、 年对各县市区审核结果进行汇总查询 ，并以 Ｅ ｘ ｃ ｅ ｌ 形式生成评
分 报表 ，便于查看 。
昆明市气 象局移动气 象服务短 信 由各 县市 区气象局 通过 兀Ｐ上传到移动短信服务器上 ， 各 县市 区移动短信是按照一定 规则命 名 的以文本 文件形式存 储在服务 器 的文件夹 中 ，在短 信数 据入 库时主要利用 ｃ ＃ 编程技 术中的 ｆ ｉ ｌ ｅ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｗａ ｔ ｃ ｈ ｅ ｒ 组
气象服务 短信 内容采集 时 ，通过 电信运 营商提供 的短信 发送 接 口，连接 到电信运 Байду номын сангаас商的短信数据 库 ，通过 Ｓ Ｑ Ｌ技 术实现 短信相关数据的采集 和入库 。
图 ２ 短信 内容提取入库子系统流 程图
２ － ３ 短 信 质 量 评 审 考核 子 系统 ２ ． ３ ． １ 短 信 评 审 结 果入 库
省级气象科学数据共享系统设计与实现
省 级气 象 科学 数据 共 享 系 统 的总 体建 设 目标 是能够 实 现气 象 科 学 数据 在 Ｉｔ ｒｅ 范 围 的 高效 发 布 ， 为用 户 ｎ ｅｎ ｔ 提 供及 时 、稳 定 、安全 、可 靠 的气 象 基础 数 据 服 务 ，同 时系统 支持 分类 查询 、 多维检 索等 高质 量 的应 用 。 系 统 的主 要建 设 内容 ：依 托气 象 局成 熟 的业 务技 术 体 系 ， 以现 有 气象 数据 资 源 为基 础 ，通过 整 合集 成 、数 据 整理 和 加 工建 立 省 级气 象 科 学数 据 集 ，建 立 共享 数据 库系 统 ，通 过 网站平 台提 供相 关 气象 资料 。 系 统 物 理 构成 主 要有 ３ 分 ：高 性 能 服 务 器 、数 据 部 存 储设 备 和 高速 存 域 网 （ ） 台服 务器 和 磁 盘 阵列 构 图１ 。２
随着气象事业迅猛发展和气象研 究领域不断拓展，
新 的观 测 手段 和 数据 格 式 不断 增 加 ，数 据 量呈 几 何 级数 增 长 。但 是 数据 管 理方 式 相对 滞 后 ， 导致 科学 研 究和 业 务 发展 所 需 的气 象 基础 数据 难 于 获取 ，阻 碍 了气 象业 务 发 展和 科 技 创新 的进 程 。因此 迫 切 需要 一 种方 便 而行 之 有 效 的方 法来 实 现 气象 科 学数 据 的共 享 管 理 ，为 气 象业 务 、科 研发 展 以及 相关 的 科学 研 究提 供 统 一 的气 象 数据
ｌ 引言
成 双 机 系 统 ，用 以数 据 库 和 数 据 存 储 平 台 ，１ 服 务 器 台 作 为Ｗ Ｂ 布 平 台。 整 个 网 络 系 统 主 干 采 用 光 纤 联接 ， Ｅ发 由交 换 机 连 入 气 象 部 门局 域 网 ， 局 域 网 与 外 网 通 过 １Ｍ 宽专 线联 接 ，中 间加 有硬件 防火墙 （ 图１ 。 ０带 如 ）
一种气象数据共享接口系统的设计与实现
一种气象数据共享接口系统的设计与实现尹常红，胡雅超，袁文波，涂明（武汉国家基本气象观测站，湖北武汉430048）摘要：随着气象部门与各行业部门间合作逐渐深入，气象信息对外服务越来越普遍，各行业部门对精细化气象服务提出了更高要求。
在对当前气象数据共享服务需求分析基础上，基于数据库相关技术，设计一种通用气象数据共享接口系统，实现气象部门与各行业部门数据共享共用。
系统接口设计灵活，使用便捷，为推进部门合作和信息共享具有一定意义。
关键词：气象数据；行业数据；数据共享；接口系统中图分类号：TP311文献标识码:A文章编号：1009-3044(2021)05-0093-03开放科学（资源服务）标识码（OSID ）:1引言随着科技进步和经济社会发展，社会公众和各行业部门对气象服务的需求日益凸显。
气象信息对外服务越来越普遍，大量的气象数据被挖掘和分析，服务于社会。
气象服务领域遍布交通、农业、能化、旅游、水利、环保、物流等各行业，气象服务业开放程度和市场化进程日益深化，社会用户及公众对服务数据种类、数据服务手段和数据服务的多形式化表现的要求越来越高，可预见的未来还会更高，对气象服务的需求度还会随着预报技术的发展同步增长。
气象数据的共享服务是气象业务和气象科研的重要工作，近年来国家和省级气象部门都开展了一些相关的气象数据共享和信息应用的研究工作，其中中国气象局主导建设的全国综合气象信息共享平台（CIMISS ）建成了气象系统内标准统一应用规范的基础气象数据库，CIMISS 包括实时观测数据、历史数据和业务产品等14大类，初步实现了各类气象数据的统一规划、分布存储和共享共用。
CIMISS 在一定程度上解决了气象数据共享应用，尤其是行业内部应用的问题，但是在行业共享应用还有待进一步深入。
以武汉为例，随着气象与水务、环保、农业、交管、综治等各行业间合作的加强，气象数据加工存储与行业间共享需求日益增长。
在气象数据应用服务中，对于海量数据存储、高速数据交换以及并发访问、多样性数据处理、数据挖掘应用等需求也需要进一步研究解决，气象业务服务发展急需基础数据资源环境的可靠支撑。
智慧气象数据综合服务平台建设方案
02
智慧气象数据综合服务平台需求分析
用户需求分析
用户类型
分析不同类型用户（如气 象部门、科研机构、企业 和公众）的需求和特点， 以便提供定制化的服务和
功能。
用户需求调研
通过问卷调查、访谈和焦 点小组等方式，深入了解 用户对气象数据服务的需
求和期望。
用户权限管理
根据用户类型和需求，设 定不同的权限等级，确保 平台数据的安全性和保密
交互设计
优化交互流程，提供清晰的提示信息和操 作反馈，降低用户使用难度。
定制化
支持用户定制界面风格、布局和功能模块 ，满足不同用户的个性化需求。
04
智慧气象数据综合服务平台开发
系统开发环境
操作系统
选择稳定、安全的操作系统，如 Linux或Windows Server。
01
开发语言
02 使用Python、Java、C#等编程语 言进行开发。
减少污染排放
智慧气象数据综合服务平台能够为企业提供定制化的气象 服务，帮助企业优化能源利用和减少污染排放，降低对环 境的负面影响。
提高资源利用效率
智慧气象数据综合服务平台能够为政府和企业提供决策支 持，有助于合理规划经济活动和社会资源，提高资源利用 效率。
谢谢您的聆听
THANKS
性能测试
测试平台在高负载下的响应速度和吞吐量 。
安全测试
检测平台的安全漏洞和防护措施的有效性 。
兼容性测试
确保平台在不同操作系统、浏览器和设备 上的兼容性。
系统部署
环境准备
搭建服务器、网络和存储等基础 设施。
软件安装与配置
安装平台所需软件，并进行相关 配置。
数据迁移与导入
将原有气象数据迁移至新平台， 并进行数据清洗和整合。
气象信息化系统的设计与实现
气象信息化系统的设计与实现随着科技的发展，气象信息化系统的设计与实现逐渐成为了趋势。
气象信息化系统不仅可以提高气象部门的工作效率，还能为公众和企业提供精准的气象服务，对于国家的经济发展和社会建设也有着重要的作用。
本文将对气象信息化系统的设计与实现进行探讨。
一、气象信息化系统概述气象信息化系统是指基于计算机技术，以气象观测、预报、预警等为主要内容，将气象数据进行采集、传输、处理、分析和展示，形成一套在线、实时、智能化、全面的气象服务系统。
随着气象服务需求的增长和用户服务质量要求的提高，气象信息化系统已成为气象现代化建设的关键之一。
二、1. 前端界面设计气象信息化系统的前端界面设计应该符合人机工程学原则，让用户能够轻松使用。
界面需要直观、简洁、美观、易操作，设计应考虑可用性、统一性、协调性和易学性。
采用响应式布局技术，为用户提供不同大小屏幕的界面适配，并支持多终端浏览。
2. 数据采集与处理气象信息化系统需要对数据进行实时采集、传输和处理。
数据应包括气象站点观测数据、卫星云图、气候信息、气象预报等。
数据采集要求高效、可靠、规范。
系统还需要对数据进行质量评估、噪声去除、数据插补等处理，确保数据质量。
3. 预警机制与预报算法气象信息化系统需要建立完善的预警机制和预报算法。
预警机制应包括灾害预警、空气质量预警等，具备预测性、预警性、预防性。
预报算法应具备科学性、准确性、智能化，能够从多个角度对气象因素进行分析，并能够进行大量数据的存储、并发计算和快速查询。
4. 服务支持与用户管理气象信息化系统需要提供完善的服务支持和用户管理功能。
服务支持应包括用户需求统计、数据报表分析、定制服务等。
用户管理应包括用户注册、权限管理、用户数据查看等功能。
三、气象信息化系统的应用前景气象信息化系统的应用前景非常广阔。
首先，在为气象部门提供全面的气象服务的同时，还能为立体化的城市建设以及大型天气灾害的预防和救援提供帮助。
其次，在提高人们的生产生活安全的同时，还能提供对环保和能源使用的帮助。
《2024年基于Vue的气象信息可视化大屏的设计与实现》范文
《基于Vue的气象信息可视化大屏的设计与实现》篇一一、引言随着信息化社会的快速发展，气象信息对于公众生活、农业生产以及城市规划等领域具有重要意义。
基于Vue的气象信息可视化大屏的设计与实现，通过运用先进的数据可视化技术和前端开发框架，为气象信息的展示提供了一个直观、高效、且用户友好的界面。
本文将详细阐述基于Vue的气象信息可视化大屏的设计思路、技术实现以及应用效果。
二、设计目标在气象信息可视化大屏的设计中，我们的主要目标是提供一个能够实时展示气象数据、易于理解且具有交互性的界面。
具体设计目标如下：1. 实时性：能够实时获取并展示最新的气象信息。
2. 直观性：通过图表、动画等形式，直观地展示气象数据。
3. 交互性：提供用户与数据互动的接口，如数据筛选、地图缩放等。
4. 灵活性：系统架构应具备较好的扩展性，便于后续功能的添加和升级。
三、技术选型与架构设计在技术选型与架构设计方面，我们选择Vue作为前端开发框架，配合后端服务实现数据的获取与展示。
具体技术选型与架构设计如下：1. 前端技术选型：选用Vue框架，结合Element UI组件库进行页面开发。
使用ECharts等数据可视化库，实现图表的绘制与展示。
2. 后端技术选型：根据实际需求，选用合适的后端技术栈，如Node.js、Python等，负责数据的处理与传输。
3. 架构设计：采用前后端分离的架构，前端负责数据的展示与交互，后端负责数据的处理与传输。
使用RESTful API进行前后端通信，确保数据传输的稳定性和安全性。
四、功能设计与实现在功能设计与实现方面，我们根据气象信息的种类和需求，设计了以下功能模块：1. 实时气象数据展示：通过图表、动画等形式，实时展示气象数据，如温度、湿度、风速等。
2. 地图展示与交互：利用地图组件，展示气象数据的地理分布情况，并提供地图缩放、区域选择等交互功能。
3. 数据筛选与查询：提供数据筛选、查询功能，方便用户快速定位到所需的气象信息。
数字化气象服务平台设计与实现
数字化气象服务平台设计与实现随着信息技术的不断发展，数字化气象服务平台成为了提供准确、全面气象信息的重要工具。
本文将详细介绍数字化气象服务平台的设计与实现。
数字化气象服务平台需要具备以下几个主要功能：1. 气象数据展示功能：平台需要能够实时展示各类气象数据，如气温、湿度、降雨量等，并可根据用户需求进行个性化展示。
数据的展示形式可以采用图表、地图等形式，以方便用户快速获取所需信息。
2. 气象数据查询功能：用户可以通过平台提供的搜索功能，按照时间、地点等条件对气象数据进行查询。
查询结果应该能够满足用户各种需求，如历史气象数据查询、天气趋势分析等。
3. 气象预报功能：平台需要提供准确可靠的气象预报信息。
基于气象数据的分析和模型算法，平台可以提供未来数小时、数天的天气预报，帮助用户做出相应的决策。
4. 气象预警功能：在气象灾害发生时，平台需要能够及时发布气象预警信息，如台风、暴雨、大风等。
用户可以通过平台接收预警信息，并及时采取相应的安全措施。
5. 气象数据分析功能：平台需要提供强大的数据分析功能，如气象数据的统计分析、趋势分析、相关性分析等。
用户可以通过平台实现对气象数据进行深入的研究和分析。
6. 气象应用开发功能：平台需要提供开发接口，支持第三方开发者开发各种气象应用。
开发者可以通过平台的接口获取气象数据，并基于此开发出各类气象应用，如气象预报APP、农业气象服务等。
在实现数字化气象服务平台时，需要借助相关的技术和工具。
如前端开发可以使用HTML、CSS、JavaScript等技术，实现平台的界面设计和数据展示功能；后端开发可以使用Java、Python等语言，实现数据查询、预报、预警等功能；数据库可以选择关系型数据库，如MySQL，以存储和管理气象数据。
为了保证平台的稳定性和可靠性，需要进行系统架构设计和服务器的搭建。
通过搭建多台服务器，实现系统的负载均衡和容错处理，确保平台在高并发情况下的正常运行。
民航气象预报综合信息发布系统设计与实现
1概述随着民航运输业以及航空气象的飞速发展,航空用户对航空气象信息的需求越来越高,空管气象预报员工作压力与日俱增,尤其在恶劣天气情况下,预报员不仅要发布各种气象产品,还要接听繁忙的来电咨询,同时还要使用中国移动MIS 系统向移动客户手动发布产品短信,由于业务网和移动MIS 系统分别属于业务内网以及互联网,预报员需要分别登录不同发布平台发布气象产品,这些都严重影响了预报员在恶劣天气情况下的工作效率。
同时由于MIS 只支持移动手机发布,服务用户范围也具有局限性,无法满足日益增长的航空气象用户需求。
基于这些现状,开发了民航气象预报综合信息发布系统。
通过该气象预报综合发布系统,预报员只需要在业务网按照业务要求发布一次气象产品,做到预报员业务内网一次发布,不同移动运营商用户就可以实时接收气象产品短信信息,同时接收到微信推送,这样极大地提高预报员的工作效率,方便用户及时查看最新的航空气象产品信息及最新的航空气象资讯。
2系统结构气象预报综合信息发布系统总体包括服务端系统、客户端系统、数据库系统、以及相应的网络环境组成。
该系统使用C#语言编写,系统采用C/S 开发模式,客户端与服务器端通过Socket 进行通信。
服务端系统部署在西南空管局气象中心外网云服务器上,客户端系统部署在气象中心预报室、气象监视台以及数据库室等业务网终端电脑上,数据库系统采用气象中心外网双库备份方式提高信息漏发容错率。
系统总体结构如图1所示。
其中自动发布气象产品信息包括按照民航气象行业需求必须存入气象数据库并参与情报交换的机场警报、区域预警、终端区预警等产品;手动发布气象产品信息包括按行业要求不需入库的双流机场24小时天气预报、西南地区24小时天气预报等;配置信息包括气象产品类别,分组,联系人、产品模板等信息;其他信息包括心跳监控等通信信息。
根据网络安全性及三级等保的要求,业务内网与外网必须要严格物理隔离,系统采用防火墙与单向网闸配套使用以实现网络安全部署,网络环境如拓扑图2所示。
一种地市级气象数据共享系统的设计与实现
收稿日期:2019-04-28 修回日期:2019-08-29 网络出版时间:2019-12-18基金项目:江苏省青年气象科研基金项目(Q201709)作者简介:王 力(1985-),男,硕士研究生,工程师,研究方向为气象信息技术㊂网络出版地址: /kcms /detail /61.1450.TP.20191218.1112.038.html一种地市级气象数据共享系统的设计与实现王 力,杨福兴,曹锦飞(江苏省苏州市气象局,江苏苏州215131)摘 要:气象数据共享是气象预报预警㊁公共气象服务的基础㊂针对地市级气象数据存储分散㊁共享水平低㊁无标准等问题,从气象应用需求和数据共享角度,首先设计标准化数据获取客户端,以灵活配置的形式完成多种气象资料的解析㊂通过气象资料的逻辑划分,实现物理上集中存储,逻辑上相对独立的方式进行数据存储和管理㊂同时,系统以多种方式进行数据共享服务和安全访问控制㊂在标准化气象数据获取㊁一体化气象数据存储与管理,数据共享服务等方面,构建了灵活㊁高效的气象数据流程,设计和实现了一种面向地市级的实时气象数据共享系统㊂在整个数据流程中,均考虑每个环节的监控,为集中运维提供可靠的数据参考㊂目前,该系统已经投入业务使用,为市县两级气象应用的数据调取和公共气象服务提供稳定㊁高效的实时数据共享服务,取得了较好的应用效果㊂关键词:气象数据共享;数据获取;数据处理;访问控制;数据管理中图分类号:TP319 文献标识码:A 文章编号:1673-629X (2020)04-0200-06doi:10.3969/j.issn.1673-629X.2020.04.038Design and Realization of a Municipal MeteorologicalData Sharing SystemWANG Li ,YANG Fu -xing ,CAO Jin -fei(Suzhou Meteorological Bureau ,Suzhou 215131,China )Abstract :Meteorological data sharing is the basis of meteorological forecast ,early warning and public services.Aiming at the exsiting problems of scattered storage ,low sharing level and non -standard of meteorological data in municipal meteorological department ,firstly a standardized data acquisition client is designed and realized from the perspective of meteorological application requirements and data sharing to complete data analysis of various meteorological data in the form of flexible configuration.Secondly ,an intensive data storage and management system is designed through the logical classification of those data ,which provides data sharing services and secure access control in a variety of ways.Therefore ,we construct a flexible and efficient meteorological data flow from the aspects of standardized data acquisition ,integrated data management and data sharing services ,and design and implement a real -time meteorological data sharing system.Throughout the data flow ,we consider the monitoring of each link to provide reliable data reference for centralized operation and maintenance.At present ,the system has been put into operation ,which provides stable and efficient real -time data sharing services for data acquisition and public meteorological services of meteorological applications at city and county levels.The better application effect has been achieved.Key words :meteorological data sharing ;data acquisition ;data processiong ;access control ;data management0 引 言随着地市级气象装备类型和布设站点的日益增多,带来了气象数据流程错综复杂㊁数据存储分散㊁数据共享水平低等问题㊂按照构建国省统一数据环境㊁实现数据集约管理的总体要求,国家气象信息中心建立了全国综合气象信息共享平台(CIMISS )[1],解决了数据分散存储㊁缺乏标准㊁共享困难等问题㊂而在地市一级,随着气象服务需求和气象应用系统的日益增加,由于缺乏以气象数据为主线的系统顶层设计,出现了 信息孤岛”, 数据烟囱”等现象㊂因此,结合气象应用需求,急需构建一种适宜于地市一级的气象数据共享系统㊂以苏州为例,近年来建设的气象观测㊁预报预警㊁公共服务㊁专业服务系统约20个,同时,存在15个独第30卷 第4期2020年4月 计算机技术与发展COMPUTER TECHNOLOGY AND DEVELOPMENT Vol.30 No.4Apr. 2020立的数据库存储环境,这给应用系统的运维㊁数据共享带来较大不便㊂另外,存在气象应用系统较多,应用系统与数据耦合度高,气象数据来源多样,甚至存在数据不一致等现象㊂其根本原因是缺少市县一体的气象数据共享环境和支撑环境,并需要逐步形成以气象数据为核心的应用开发模式㊂气象数据共享是气象业务和气象服务的基础性工作㊂WIS(WMO information system)[2]作为世界气象组织(WMO)一个综合的信息系统,为WMO各成员国制作的所有气象资料提供发现㊁获取和共享服务㊂中国气象局作为世界气象组织规划的全球气象信息系统中心之一,在2011年建立了全球气象信息交换共享系统,提供基于互联网的全球气象交换资料的在线发现㊁检索和获取服务[3]㊂近年来,在气象数据的组织㊁共享和管理及相关系统建设方面也取得了很多研究成果㊂李集明[4]提出的气象数据库系统是气象信息共享平台的重要管理系统,需要在集约化和标准化原则下,充分利用成熟的商业数据库技术和大气科学领域的相关技术加以构建㊂并进行气象数据库的框架设计和体系架构设计㊂华连生[5]开发了基于Oracle数据库的存储系统,并设计数据调用接口,在J2EE环境下,通过Web进行气象数据共享查询㊂国家气象信息中心开发设计了CIMISS系统[6],从数据收集㊁加工处理㊁存储管理㊁共享服务和业务监控几个方面进行设计,为国-省两级气象业务提供了统一规范的气象数据使用环境㊂针对省级气象信息共享需求,马渝勇[7]提出一套气象信息管理与共享服务系统建设模型,实现了开放式的㊁要素级的气象信息共享服务㊂申辉[8]基于Oracle数据库㊁MQ中间件㊁访问接口等技术,建立一个实时的数据库共享系统㊂在数据共享和交换技术方面,XML数据订阅[9],WebService异构数据共享技术[10],标准化气象数据服务接口[11],在气象行业均有大规模的应用㊂江彩英[12]面向文件的集中存储,基于虚拟化云网盘实现气象数据的共享,并在权限控制下实现共性和个性化的数据访问㊂为保证数据共享的安全性,访问控制机制[13]已成为一种信息安全系统不可缺少的安全方案㊂存在自主访问控制㊁强制访问控制和基于角色的访问控制[14-15]等㊂张寅伟[16]通过用户鉴权方式进行气象数据开放平台API的数据访问控制㊂邓莉[17]采用角色与气象数据权限的分配来建立数据访问控制模型,实现数据访问控制对象的精确控制㊂文中立足于苏州市县两级数据共享和气象应用需求,针对气象数据源头多㊁数据支撑能力不足㊁可管理性差等问题,分别从标准化气象数据获取㊁数据规范化存储㊁数据共享平台设计㊁访问控制及集中运维监控等方面,设计并实现了一种实时气象数据共享系统,为市县一体的气象数据共享平台设计提供一个整体的解决方案㊂该系统已在苏州市县气象部门中部署,系统运行稳定㊂同时,规范了气象数据处理流程,开发了数据管理平台,实现多源气象数据的一体化管理和规范调用㊂1 系统框架设计气象数据共享的前提是数据能够有效的组织,形成统一的数据处理流程和集约化的数据支撑环境㊂因此,文中以气象数据流向为主线,将系统分为气象数据获取㊁数据处理与存储㊁数据共享与服务三大模块㊂整体系统框架如图1所示㊂气象数据获取模块通过开发标准化的数据获取客户端,实现多种气象数据的采集和汇聚㊂数据处理与存储模块负责数据的处理㊁加工和数据衍生产品的生成,并对数据进行逻辑分类㊂同时,配套实现集约化的数据支撑环境和数据管理平台㊂数据共享与服务模块主要实现数据和文件的实时共享访问,封装业务逻辑接口,通过常规的API接口㊁共享平台等方式对外提供服务,在数据安全性方面,通过多种安全策略实现共享数据的访问控制㊂在整个系统流程中,均考虑各个环节的监控,为集中运维提供可靠的数据参考㊂2 标准化数据获取苏州气象部门下辖4个县3个区和1个国家级台站,每个站点均有多种自有建设的气象观测设备,存在数据种类多,数据获取流程不统一等问题,因此,市县一体的标准化数据获取是实现数据共享的基础㊂而由于各县区气象部门在软硬件运维保障力量相对较薄弱,在系统设计上,考虑将各类数据统一落地到市级气象部门,通过数据共享平台进行实时共享㊂这就决定了,在数据获取上,需采用分布式部署和轻量级软件设计,数据获取客户端主要负责多源数据的采集㊁汇交,并能够通过灵活配置的形式,完成多种气象资料的解析㊂2.1 数据获取客户端分布式数据获取客户端主要实现数据报文的采集㊁解压㊁报文解析㊁提取,并生成标准化数据序列,发送至市级中心端,进行数据入库㊂因多种气象数据原始采集形式多样,为了实现标准化数据获取,客户端集成了多种数据获取方式,主要包括:单文件获取㊁文件累加获取㊁压缩文件获取㊁数据库查询获取㊁Web Services接口获取㊁XML网页解析获取等㊂并实现数据获取记忆功能㊂比如,客户端可以自动完成网络异常时段的历史数据采集,并进行任㊃102㊃ 第4期 王 力等:一种地市级气象数据共享系统的设计与实现意时间段的数据补录㊂客户端可对原始采集文件定时备份至市局中心服务器端㊂目前,在苏州气象部门,已实现大气成分㊁温室气体㊁风廓线等11种气象数据的标准化获取㊂图1 系统框架2.2 可配置式数据解析系统采用灵活㊁可配置式的数据解析模式,来避免数据获取程序重复开发的现象㊂根据气象原始资料特征,大部分原始资料为txt ㊁Excel ㊁xml 和图片等格式,均通过文件内容累加㊁周期性文件创建(如每天或每小时)来采集原始数据㊂文中对多种气象资料原始采集文件特征进行抽象㊁归纳,通过可配置式数据解析的方式实现结构化和图片类数据的标准化获取㊂可配置信息主要包括:客户端ID ㊁站号㊁数据采集间隔㊁文件路径㊁时间类型(北京时/世界时)㊁数据解析分割符㊁队列地址㊁文件上传路径㊁文件上传格式等㊂客户端将定时采集到的数据以消息的形式发送到市级消息队列㊂系统采用的是RabbitMQ 消息中间件,部署两台MQ 服务互为热备㊂3 数据处理与存储数据处理与存储是在地市级中心端构建统一的结构化和非结构化数据处理流程和集约㊁规范的数据存储环境,为气象数据共享奠定基础㊂对于多种气象应用和数据类别,为了达到逻辑清晰㊁统一管理的应用效果,需要从底层存储上进行逻辑划分,并在中心端数据处理服务中通过数据路由策略汇聚㊁存储至对应的数据库或文件库中㊂3.1 数据存储与管理采用物理上集中存储,逻辑上相对独立的方式进行数据的存储和管理㊂从数据用途和应用类别对数据进行逻辑分类,如表1所示㊂表1 数据存储划分(部分)业务类型名称用途DmsObse 气象监测库存储本市大气成分㊁太湖水质㊁温室气体㊁闪电等监测数据DmsStas统计信息库存储气象监测数据统计信息DmsMete 气象业务平台应用库存储气象业务平台数值模式㊁预警发布产品等数据DmsPic 图片产品库存储气象图片产品DmsMoni 监控信息库存储数据库环境㊁表空间利用率,文件存储等监控信息DmsMana系统管理库存储用户㊁系统权限等信息 在底层数据存储上将气象数据在逻辑上分为多个相互独立的存储空间,形成既相互独立,又可进行相互共享的应用效果㊂系统搭建基于Linux 操作系统环境的Oracle 数据库㊂操作系统为RedHat Enterprise Linux 6.4,数据库版本为Oracle 11g R 2,由两台机器构成Oracle Rac 集群,底层数据管理采用Oracle 存储解决方案ASM (自动存储管理)㊂㊃202㊃ 计算机技术与发展 第30卷根据表1中的数据存储划分结果,在Oracle Rac 系统环境中建立对应的方案,采用对象同义词和存储过程,将方案对象映射到主方案,以实现气象数据统一存储和管理㊂3.2 数据处理数据处理中心端实现数据的解码㊁提取和规整入库,通过数据路由策略汇交存储至对应的数据库或文件库中㊂标准化数据获取客户端实现了同类型数据序列的规整,在数据处理中心端设计了数据路由策略配置表,可根据数据或业务类型将不同客户端发送的数据信息路由㊁存储至相应的库表结构中,实现了数据的可配置入库㊂详细的数据路由策略配置表如表2所示㊂表2 数据路由策略配置字段字段描述允许空类型ClientID客户端ID N Varchar2(100)StationID站号Y Varchar2(50)DataType数据类型N Varchar2(50)ClientIP客户端IP N Varchar2(100)TableName表名Y Varchar2(50)SchemaID所属方案名Y Varchar2(50)FilePath文件路径Y Varchar2(200)ConfigTime配置时间N Date 数据处理中心端启动后,首先加载数据路由配置策略,启动监听数据队列,当新数据到达时,判断策略中是否存在此类数据,若不存在则过滤此数据,否则,按照数据路由配置信息将数据路由到指定库表或文件库中㊂中心端以多任务并行处理,增强系统时效性,服务端支持负载均衡,可增加中心端节点数,来提高系统可靠性㊂4 数据共享与服务不同的气象应用场景,对数据共享的需求是不同的,文中通过不同的技术手段,采取访问接口㊁数据推送㊁统一出图和开发市县一体化平台等多种形式来提供市县数据共享服务㊂4.1 访问接口系统主要发布了两种类型的数据接口,WCF及WebServices接口,以满足应用级别的数据调用,并开发了接口管理平台,实现接口的统一管理㊁权限分配等㊂下面以图片查询接口为例进行说明,图片查询接口示例如下:public String PicQuery(final String UserID,final String DataType,final String ElementType,final String StationID,final String Year,final String Month,final String FileName)参数说明如下:UserID,用户ID,需要判定当前用户是否有访问某种数据类型的权限㊂DataType,数据类型㊂ElementType,要素类型(可选),默认值null㊂StationID,站号㊂Year,图片的年份㊂Month,图片的月份㊂FileName,图片名称㊂譬如,从图片服务器中找到道面监测ROAD/ 2017/DM001/10/20171009153000.jpg文件的实际存放路径㊂则调用示例为:String Result=DownloadFile("szqx_road", "ROAD",null,"DM001","2017","10"," 20171212143000.jpg")其中szqx_road为已分配的道面监测资料访问用户㊂接口返回的结果采用键-值对形式,如下: {"Name":"20171009153000.jpg","Path": "http://IP/group1/M00/00/52/wKdQcFdXJMaAUB⁃MeAACi8R90A3s603.jpg"}Path值为文件系统实际存储的地址,可供BS应用,各种气象服务系统直接显示或调用㊂4.2 市县一体化数据共享平台基于Html5前端框架开发了市县一体化数据共享平台,以B/S形式实现苏州市县一体的数据共享,可按数据类型㊁要素㊁区域㊁站点㊁产品进行数据实时查看,包括多站点单要素,单站点多要素等形式的切换展示,平台实现了11种数据的共享㊂自动气象站风向风速观测数据展示如图2所示㊂图2 风向风速观测数据展示(以昆山市为例)㊃302㊃ 第4期 王 力等:一种地市级气象数据共享系统的设计与实现平台采用统一出图和GIS 叠加技术完成二次衍生产品的生成,实现数据的直观㊁可视化展示㊂出图软件采用grads ㊂同时,基于arcgis 实现webgis 地图散点图㊁填色图展示㊁图片混合叠加显示㊂4.3 安全性设计在数据共享的同时,文中在访问权限控制㊁资源管理与安全访问等方面进行了安全性设计㊂4.3.1 表访问权限管理对于各应用之间的结构化数据共享访问,利用Oracle 权限控制来保证数据访问的安全性和可管理性㊂譬如,表1中气象业务平台需要访问气象监测库中的特定表数据,则可通过Oracle 的GRANT 语句完成精确到表结构的权限控制,如下所示㊂GRANT SELECT on DmsObse.T _OBSE _AWS _ALL TO DmsMete ;以上命令是将DmsObse 库中的T _OBSE _AWS _ALL 表(自动站数据表)的查询权限赋予DmsMete 应用进行数据访问㊂这样可以进行气象内部业务平台和外部应用系统之间的数据共享,避免数据级别的重复解报㊁处理等工作㊂4.3.2 资源管理与安全访问控制开发BS 资源管理平台,实现文件资源的管理和安全控制功能,可根据资料类别㊁起始年份㊁结束年份㊁要素㊁站号等参数初始化目录结构,进行存储资源的划分,同时创建对应的资源群组Group 与各个目录进行对应,只有在组中的用户才可访问相对应的目录㊂采用用户权限分配,实现访问接口的安全控制㊂用户管理模块,可实现数据访问接口中用户名㊁密码的创建,修改㊂后台可将用户分配到对应的资源群组,以达到访问用户(应用)权限和资源的精确㊁安全控制,用户-群组管理如图3所示㊂图3 用户-群组对应关系示例(部分)5 运维监控在图1所示的数据共享系统流程图中,监控是贯穿在各个环节之中的,主要包括:客户端监控㊁数据库集群环境状态,数据库性能监控,表空间㊁磁盘空间等的使用,访问接口调用等方面进行的监控㊂5.1 数据库集群环境监控Oracle Rac 集群环境监控实现对Oracle 数据库系统实例状态,数据库Open 状态,是否可用状态,集群并行状态以及上一次启动时间的整体监控,是Oracle 数据库是否正常的最直观的展示㊂Oracle Rac 集群环境监控如图4所示㊂图4 数据库集群环境监控5.2 数据库性能监控实现对Oracle 数据库实例SGA ㊁PGA 分布情况监控,以进行空间分配调整㊂同时,对数据库命中率,用户会话信息,被锁定用户,数据库访问等待时间,Redo Log 切换频次等性能指标进行了监控㊂其中数据库等待曲线图和Redo Log 切换频次也能直观反映数据库整体性能状况㊂对于重做日志切换过于频繁,则需要数据库管理员适当调整Redo Log 日志组和日志文件大小㊂实时数据库等待曲线和Redo Log 切换频次监控如图5所示㊂图5 数据库等待曲线和Redo Log 切换频次监控5.3 SQL 性能监控由于多个应用的开发者编程习惯和技术水平不尽相同,有时不太关注SQL 查询语句和数据对象的优化设计㊂因此,系统建立一种SQL 性能监控与通报机制,以最大限度地保证共享系统数据库整体性能㊂面㊃402㊃ 计算机技术与发展 第30卷向多个气象应用的数据查询SQL,实时监控TOP10性能较低SQL,并及时进行SQL优化㊂SQL性能监控指标包括:CPU耗时㊁磁盘读时间㊁执行次数㊁执行时长㊂分别按照CPU耗时,执行时间,磁盘读时间进行统计分析㊂该项监控功能设计在实际的多种气象应用的管理和SQL优化推进中起到了较好的效果,既提高了应用管理水平,同时又建立了一种数据检索SQL优化的机制㊂采用数据等待时间指标监控近期等待时间较长对象㊂示例代码如下所示:select a.CURRENT_OBJ#,d.object_name,d.object_type,a.EVENT,sum(a.WAIT_TIME+a.TIME_WAITED)total_wait_time from v$active_session_history a,dba_objects dwhere a.SAMPLE_TIME between sysdate-30/2880 and sysdateand a.CURRENT_OBJ#=d.object_idgroup by a.CURRENT_OBJ#,d.object_name,d.object_ type,a.EVENTorder by total_wait_time desc;5.4 数据状态及访问状况监控系统在数据入库过程中,记录每类数据的更新时间,通过数据的更新周期即可判断数据的获取和接收状态是否正常㊂同时,在数据访问逻辑接口封装过程中,分别记录用户和数据资料访问频次,按周㊁月㊁年实时统计用户和数据访问情况,并按柱状图形式可视化展示㊂数据更新状态监控示例如图6所示㊂图6 数据更新状态监控示例6 结束语面向地市级气象部门现代化建设与公共服务对于气象数据的应用需求,针对存在的气象数据共享水平低㊁无标准等问题,以数据共享为目标,在标准化气象数据获取㊁一体化气象数据管理㊁数据共享服务等方面,构建了灵活㊁高效的气象数据流程,设计和实现一种面向地市级的实时气象数据共享系统,并开发了市县一体化数据共享平台㊂在系统安全设计方面,通过访问权限管理㊁安全访问控制等策略,实现数据的安全访问㊂在整个数据流程中,考虑每个环节的监控,为集中运维提供可靠的数据参考㊂目前,该系统已在苏州市县气象部门应用环境中部署并业务化运行㊂为市县两级多种气象应用的数据调取和公共气象服务提供稳定高效的实时数据共享服务㊂参考文献:[1] 赵 芳,熊安元,张小缨,等.全国综合气象信息共享平台架构设计技术特征[J].应用气象学报,2017,28(6):750-758.[2] LOVE G.The birth of WMO information system[J].Bulle⁃tin of WMO,2003,55(4):232-238.[3] WANG F.WMO Information system:Beijing global informa⁃tion system center[J].Bulletin of the American Meteorologi⁃cal Society,2013,94(7):991-994.[4] 李集明,王国复.气象数据库系统总体设计综述[J].气象科技,2007,35:1-5.[5] 华连生,丁宪生,吕 刚.基于Oracle的气象数据共享系统[J].计算机应用,2010,30(S2):162-164.[6] 熊安元,赵 芳,王 颖,等.全国综合气象信息共享系统的设计与实现[J].应用气象学报,2015,26(4):500-512.[7] 马渝勇,徐晓莉,宋 智,等.省级气象信息共享系统的设计与实现[J].应用气象学报,2011,22(4):502-512. [8] 申 辉.基于MQ中间件的气象数据库共享系统的设计与实现[D].成都:电子科技大学,2010.[9] 王甫棣,姚 燕,李 湘.基于XML的气象数据订阅系统设计[J].气象科技,2012,40(4):591-595. [10]焦圣明,严明良,郭 静,等.基于Web Service的分布式交通气象信息共享技术研究[J].计算机工程与科学,2012, 34(3):196-200.[11]许皓皓,姚日升,沃伟峰.标准化气象数据服务接口设计与实现[J].气象科技,2018,46(4):685-691. [12]江彩英,郭晓佳,谢 丹,等.基于虚拟化云网盘的气象数据共享和交换应用实现[J].气象科技,2017,45(3):440-445.[13]KAYES A S M,HAN J,COLMAN A.An ontology-basedapproach to context-aware access control for software serv⁃ices[C]//International conference on web information sys⁃tems engineering.Nanjing:Springer,2013:410-420. [14]SANDHU R S,COYNE E J,FEINSTEIN H L,et al.Role-based access control models[J].IEEE Computer,1996,29(2):38-47.[15]FERRAIOLO D F,SANDHU R,GAVRILA S,et al.Pro⁃posed NIST standard for role-based access control[J].ACM Transactions on Information and System Security,2001,4(3):224-274.[16]张寅伟,董雪莹.面向海量用户的气象数据开放平台[J].气象科技,2015,43(6):1070-1073.[17]邓 莉,王伯民,李庆祥,等.数据访问控制在气象信息服务平台中的应用[J].计算机工程,2011(s1):139-141.㊃502㊃ 第4期 王 力等:一种地市级气象数据共享系统的设计与实现。
农业气象大数据共享平台设计与实现
摘要：该文旨在设计和实现一个农业气象大数据共享平台，以支持农业生产的精细化管理和决策。
该文介绍了农业气象与大数据技术结合的背景和意义，并提出了构建大数据共享平台的必要性。
详述了平台的设计思路、架构及功能模块，并使用实际案例对平台进行了验证和分析。
根据试验结果和用户反馈，总结了平台的优势和改进空间，并展望了未来农业气象大数据共享平台的发展前景。
关键词：农业气象；大数据；共享平台1 农业气象与大数据技术的结合及其价值农业气象是指将气象科学应用于农业生产中，通过研究和监测气候变化和天气状况对农作物生长、灾害风险等因素的影响。
与此同时，大数据技术在各个领域都展现出巨大潜力和应用前景。
农业气象与大数据技术的结合可以为农业生产提供更精确、全面的信息支持和决策依据。
首先，农业经营者可以通过利用大数据技术收集、整合和分析气象数据，了解不同地区的气候特点和分布规律。
这有助于选择适宜的农作物品种和种植期，优化种植方案，提高农产品质量和产量。
其次，农业气象大数据平台可以实时监测气象参数并预测未来天气变化，帮助农民做好防御极端天气事件（如暴雨、干旱、霜冻等）的准备工作。
通过及时调整农事活动安排，减少损失和风险，提高农业生产稳定性和可持续性。
此外，农业气象大数据还可以应用于病虫害预测与防控。
通过分析气象要素、作物生长发育情况以及病虫害流行规律的关联性，提前预警并采取相应防治措施，降低病虫害对农作物产量和质量的影响。
最后，在精确农业管理方面，农业气象大数据共享平台有助于实现农田环境监测、土壤肥力评估、灌溉调度等个性化农业决策。
结合传感器技术和无人机遥感技术，可以实时获取地块特定的农业气象信息，为农民提供个体化农事指导，减少资源浪费，提高农民收益[1]。
2 平台设计思路和架构概述农业气象大数据共享平台的设计思路是建立一个集成化的平台，以实现各类农业气象数据的收集、存储、处理和共享。
其整体架构分为数据层、处理层和应用层。
在数据层，平台通过多种手段收集农业气象数据，包括传感器网络、气象观测站、遥感技术等，以获取多维度、全量化的数据。
天气信息管理系统的设计与实现
南阳理工学院本科生毕业设计(论文)学院(系)：软件学院专业：软件工程学生：胡亮亮指导教师：***完成日期 2015 年 05 月南阳理工学院本科生毕业设计（论文）繁星天气信息管理系统的设计与实现Design and Implementation of the FanXing Weather Information Management System总计：毕业设计(论文) 27页表格：6个图片：22个南阳理工学院本科毕业设计(论文) 繁星天气信息管理系统的设计与实现Design and Implementation of theFanXing Weather Information Management System学院(系)：软件学院专业：软件工程学生姓名：胡亮亮学号： 1115115127指导教师(职称)：刘哓明讲师评阅教师：李倩伟完成日期： 2015年05月01日南阳理工学院Nanyang Institute of Technology繁星天气信息管理系统的设计与实现软件工程胡亮亮[摘要]随着社会的进步和经济的发展，天气对人类的影响也日益的深远，所以人们对于气象变化的研究也愈发的频繁，传统的信息记录方式已经很难满足现今的庞大天气数据。
基于以上事实，使用了VS2010，SQL2005以及ADO对象接口进行开发。
使用户能够注册帐号并登录系统，对地区信息以及对应的天气信息进行添加和修改并统计出来，还能够根据用户的需求生成图表和导出到Excel表格中。
用户能够清晰直观的了解某一地区的一段时间的天气变化，可以做为研究天气变化规律的参考数据资料。
[关键词]天气信息；数据管理；图表化Design and Implementation of theFanXing Weather Information Management SystemSoftware Engineering Major Hu LiangLiangAbstract:With social progress and economic development, the impact of weather on human increasingly far-reaching, so people for climate change research also increasingly frequent ,the traditional way of recording information has been difficult to meet the current huge weather data. Based on the above facts, use VS2010,SQL2005 and ADO object interfaces designed this system. Enables users to register an account and log on to the system, add and modify information and corresponding weather information and statistics, can also generate charts based on users ' needs and export to Excel tables. Users can clear intuitive understanding of a region's weather for a while, and can be used as reference data of weather changes.Key words:W eather Information；Data Management；Graphed目录1 绪论 (1)1.1 项目研究背景 (1)1.2 项目研究目的与意义 (1)1.3 论文的组织结构 (2)2 相关技术及开发工具介绍 (2)2.1 相关技术 (2)2.2 开发工具 (3)3 系统分析 (3)3.1 可行性分析 (4)3.2 功能需求分析 (4)3.3 非功能需求分析 (5)4 系统设计 (6)4.1 系统体系结构 (6)4.2 系统工作流程 (7)4.3 功能设计 (8)4.3.1 系统模块划分 (8)4.3.2 系统模块功能 (9)4.4 数据库设计 (10)4.4.1 概念结构设计 (10)4.4.2 逻辑结构设计 (11)5 系统实现 (12)5.1 开发环境 (12)5.2 功能实现 (13)5.2.1 注册 (13)5.2.2 登录 (14)5.2.3 主界面 (14)5.2.4 地区管理 (15)5.2.5 天气管理 (18)5.2.6 图表生成 (20)6 功能测试 (21)6.1 注册功能测试 (21)6.2 登录功能测试 (23)参考文献 (26)致谢 (27)1 绪论1.1 项目研究背景随着社会的进步和经济的发展，人们的户外活动也日益频繁，各地的天气情况越来越受到人们的关注，从气象行业的发展历程来看，信息技术对气象学科和气象业务是起着决定性推动作用的。
移动气象信息共享系统服务器端的设计与实现
Ｄ Ｂ ＭＳ平 台，并 为保证 数据 库 的完整 性和 一致 性 ， 在 数 据库 中各 表 间均设 置 了对 复制 强制 关 系 、参 照完
３ ． ４ ． １ 概念 设计 和逻 辑设 计
概念 设计 阶段 是 整个 数据 库设 计 关键 ，它 通 过 整性 约束 、 级联 更新 和级 联删 除关联 。 对用 户需 求进 行综 合 、 归 纳与 抽象 ． 形 成一 个独 立 于 具 体数 据 库管 理 系统 的概 念模 型 。概 念模 型是 各 种 数 据模 型的共 同基 础 。 它 比数 据模 型更 独立 与 机器 、 更抽象 ， 从 而更 加稳定 。
２ ． １ ． １ 业务 需求
系统 主要 是 通过 移动 网络 将气 象信 息共 享 给各
一
图２ － １ 用 户 用例 图
３ ２一
通 讯 技 术
在一个 大仓 库 内 ，这 样就 增加 了速度 并提 高 了灵 活 数 据 库 中 ，本 文 采 用 Ｍ ｙ Ｓ ｑ ｌ 作 为数 据 库 管 理 系 统
＠
通 讯 技 术
移动气象信息共享系统服务器端的设计与实现
张 兰淑 严 得 平
（ １ ． 青 海气 象信 息 中心 ， 西宁 ８ １ ０ ０ ０ １ ； ２ ． ５ Ｅｋ ｔ － ￣ － － ％ 象局 ， 黄南 ８ １ １ ２ ０ ０ ）
摘要 ： 本 文按 照软 件 工程 的思 想和 方 法 阐述 了移 动 气 象信 息共 享 系统服 务 器 端 的设 计 与 实现 ． 系统 基 于Ｂ ／ Ｓ模 式 架构 的共享 系统 ， 为 用户提供 高质量 的气 象信 息服 务 。
关 键词 ： 移动 ； 气象信 息 ； 共享； 软件 工程
智慧气象信息服务系统设计方案
智慧气象信息服务系统设计方案智慧气象信息服务系统设计方案：需求分析：智慧气象信息服务系统是为了提供及时、准确、全面的气象信息服务，满足用户对气象信息的需求。
系统的主要功能包括气象数据采集与处理、气象信息展示与分析、气象预报与预警、气象数据共享与应用等。
系统架构设计：整个系统分为四个模块：气象数据采集与处理模块、气象信息展示与分析模块、气象预报与预警模块、气象数据共享与应用模块。
1. 气象数据采集与处理模块：该模块负责采集气象数据，并对数据进行处理和清洗，提高数据质量。
数据采集可以通过气象传感器、卫星遥感、气象雷达等不同的手段实现。
数据处理环节主要包括数据去重、数据校验、异常数据处理等。
2. 气象信息展示与分析模块：该模块用于将处理后的气象数据以可视化的方式展示给用户。
用户可以通过系统界面查看实时的气象数据、气象趋势图、气象报告等。
此外，还可以对气象数据进行分析，比如气象数据挖掘和统计分析，为用户提供更深入的气象信息。
3. 气象预报与预警模块：该模块负责实时监测气象变化，并根据气象预报模型进行气象预报与预警。
预报模型可以使用传统的数值模型和机器学习模型，通过建立气象数据与气象现象之间的关系，预测未来的气象情况。
预警信息可以通过短信、推送、邮件等方式及时通知用户。
4. 气象数据共享与应用模块：该模块用于将气象数据共享给其他系统或应用。
可以提供API接口，供其他系统调用和集成气象数据。
同时，可以开发气象数据应用，比如气象数据可视化工具、气象数据分析工具等，方便用户更好地利用气象数据。
系统实施方案：1. 硬件设备方案：根据气象数据采集的需求，选择合适的气象传感器和设备，并部署在合适的地理位置，保证数据采集的准确性和实时性。
2. 软件开发方案：开发系统所需的各个模块功能，包括数据采集与处理、信息展示与分析、预报与预警、数据共享与应用等。
使用合适的开发语言和技术框架，保证系统的稳定性和性能。
3. 数据存储方案：选择合适的数据库系统，存储和管理气象数据。
省级气象信息共享系统的设计与实现
工 处理 能力 、 索手段 、 问效 率 和精 准 服务 等 方 面 服务 系统对气象 信息共享 服务提 出 的更高 的要 求 ， 检 访 其 局 限性 和 不 足 日益 凸 现 ： 息 管理 的 能力 与 机 制 不 信
足； 信息 共享 服务 能 力不 足 ； 对信 息 的质 量 控 制和 加
方 面 支 持 各 种 不 同开 发 环 境 和 编 程 语 言对 数 据库 的 访 问 ， 由此 实现 了 开 放 式 的 气 象 信 息 共 享 服 务 。 基 于 该 模 型 开 发 了 省 级 气 象 信 息 共 享 服 务 系统 ， 投 入 业 务 应 用 ， 省 级 业 务 提 供 信 息 支 撑 作 用 。 并 对 关 键 词 ： 据 库 ；中间 件 ； 息 管 理 ； 息 共 享 数 信 信
＊ Ｅ ｍａ ： ｙ ＠ ｃ ． ｏ ． ｎ — ｉ ｍａ ｙ ｍａ ｇ ｖ ｃ ｌ
共享 服务 器 相应 目录 ， 成 提 供 气 象 资 料 共 享 服 务 形 的文 件 库 系统 ， 通 过 Ｆ Ｐ服 务 ， 共 享 文 件 库 的 并 Ｔ 将 业 务单 位 、 各地 市 以及气 象 台站 、 象 系 统外 行业 用 气
２ １ —００ ０ ０１—９收 到 ，２ １－４２ ０ １０ —７收 到 再 改稿 。
输流 程 、 加工 处理方 法 以及 时效 要求 等 方 面 ， 与传 统 的常 规资 料 相 比都 具 有 非 常 大 的差 异 ＿ 。同 时 ， １ ］ 由 于气 象预 报 系统 和 公 共气 象 服务 系统 的发 展 ， 气 对 象 信 息管 理和 共 享 服 务 系 统 在方 式 、 制 、 量 、 机 容 加 也 提 出 了更 高 的要求 。 ９１ ２ ０工程 （ 象 卫 星综 合 应 用 业 务 系 统 ） 设 气 建 完 成 以来 ， 各省 级气 象业 务 系统 中 ， 在 逐渐 形 成 了 以 网络通 信为 传输 基 础 、 文件 系统 为 主 要 管 理 和 服 以 务 方式 的气 象 信 息管 理 共 享 体 系口 。该 系 统 的特 刮 点是 收集 来 自多 个 方 面 的 观 测 资料 和 产 品 ， 放 在 存
青海省气象科学数据共享服务系统的设计与实现
１ 引 言
气象 科 学数 据 资 源是 国家 基 础数 据 资 源 的组 成部 分 。长期 以来 ，由于部 ¨分割 、行业 独 立 ，彼 此 间 没 有 形成 数据 共享 的 机制 ，同 时 以往 的数 据 工作 重 心 和 投 人 多 集 中在 数 据 的存 储 、加 Ｔ和 部 门 内使 用 等 方 面 ，缺乏 对 数据共 享 工 作 的 支持 和关 注 ，形 成 了各 行 业 、各 部 门 各 自建 立 和 使 用 自己 的数 据 资 源 的 局 面 ，
“ 逻辑集 巾分 存储”数据组织模式和信息安 全保 障体系框架 ，采用分＿ 布式数 据库技术 、 Ｉ的 Ｗｅ 务技 术和数据安 ＸＭ ｂ服 全技术 ，分别解决 了跨地区跨部 门数据的共享 、异构信息 系统集成和数据共享安伞等难点 问题 实际应用表 明，该系统
可 很 好 地保 护现 有 投 资 ，又 可 降 低 分 布 数 据 的 集成 难 度 、工 作 量 和 成 本 。 关 键 词 ：气象 科 学 数 据 ；共 享 服 务 ；分 布式 数据 库 ；数 据 集 成 ；青 海 省
青 海 科 技
２ １ 年第 １ ００ 期 Nhomakorabea青海省 气象科 学数据共享服务
系统 的 设 计 与 实现
李 永 花 ，王宝 忠 ，郭彩 莲
（ 青海 省气 象科 技服 务 中心 ，青海
摘
西宁
８０ ０） １０ １
要 ：本文对气象科学数据共享服务系统建设 所涉及 到的系统集成和数据安全保障技术进行 了深入研究 ，提 出了
系统 开发 的基 本 环境 ，利 用 它特 有 的地 图控 件 开发 出
５ 结 语
（） 气象兀 人 机 实 时监控 与导 航是 气 象 无 人机 完 １ 成各 项 “ 象 任 务 （ 象 探 测 、人 工 增 雨 等） 的重 气 气 ” 要 前 提 。通 过 开 放 监 控 软 件 ，在 航 线 设 计 、动 态 监
GIS数据与气象资料融合系统的设计与实现
GIS数据与气象资料融合系统的设计与实现1. 引言GIS（地理信息系统）和气象资料在当今社会中起着重要的作用。
GIS通过将空间数据与非空间数据结合起来，提供了可视化的空间分析和决策支持能力。
而气象资料则提供了天气预报、气象监测等重要信息。
本文将介绍一种将GIS数据与气象资料融合的系统设计与实现。
2. 系统需求分析在设计与实现GIS数据与气象资料融合系统之前，我们需要进行系统需求分析。
系统的主要功能包括：- 数据采集：从不同的数据源中获取GIS数据和气象资料。
- 数据预处理：对采集到的数据进行预处理，如数据清洗、筛选等。
- 数据存储：将经过预处理的数据存储到数据库中，以便后续的数据分析和可视化展示。
- 数据分析：基于融合后的数据进行空间分析和统计分析。
- 数据可视化：将分析结果可视化展示，如地图、图表等形式。
3. 系统设计与实现3.1 数据采集数据采集是系统的基础工作，可通过网络爬虫技术从多个数据源获取GIS 数据和气象资料。
根据数据源的不同，可以采用不同的爬取方式，如API接口、FTP下载等。
采集到的数据需要进行验证和清洗，确保数据的准确性和完整性。
3.2 数据预处理数据预处理主要包括数据清洗、数据格式化和数据整合等工作。
对于GIS数据，需要进行数据清洗和格式化，如去除重复数据、填充缺失值等。
对于气象资料，需要进行数据质量控制和格式转换等处理。
最后，将经过预处理的数据整合到一起，以便后续的数据存储和分析。
3.3 数据存储对于大量的GIS数据和气象资料，使用关系型数据库进行存储是一种较为合适的方式。
可以选择如MySQL、PostgreSQL等数据库管理系统。
在设计数据库结构时，需要根据不同的数据类型进行合理的表设计，以便后续的查询和分析操作。
3.4 数据分析数据分析是系统的核心功能之一，它可以基于融合后的数据进行空间分析和统计分析。
空间分析可以包括地理加权回归分析、空间聚类分析等，统计分析可以包括气象资料的趋势分析、相关性分析等。
气象信息管理系统的设计与实现
创新管理科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald163①作者简介：杨昆(1983，11—)，汉族，男，山东青岛人，研究生，高级工程师，研究方向：气象信息技术、通信电子。
DOI：10.16660/ki.1674-098X.2020.02.163气象信息管理系统的设计与实现①杨昆(临沂市气象局 山东临沂 276004)摘 要：气象信息管理系统是利用数据联系,把各部门子系统的信息和数据，通过相关的组织方法，连接成一个小型的局域网络，来达成数据资源的共享。
以促进各部门间的相互联系与协调合作，使业务运行的过程中能够更加的合理分配资源和共享资源。
进一步有效地保证了气象服务质量，从而提高工作了效率。
基于SQL SERVER数据库，采用C/S(客户机/服务器)结构。
面向内部局域网，服务气象业务管理。
关键词：C/S 气象信息技术 管理软件中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2020)01(b)-0163-02在计算机技术日新月异的今天，利用高效的信息化进行企业管理已不再是困难的事情，我们在深入剖析气象信息服务的结构框架和业务流程后，研发出适用于各个环节的管理信息系统，通过信息化系统能够实现管理上的精细化、流程化、智能化。
当前气象所辖站点相互之间距离较远，因此远程管理各个站点势在必行，我们开发的这套程序就可以很好的实现这样的问题。
从而节省大量的人力、物力和时间。
1 系统总体流程作为可以方便使用的气象信息站实施控制管理系统，应具有以下特点：整体上一致性很好，数据的存储与调取比较安全可靠，系统运行状况稳定，界面美观维护方便，而且可以免费升级等。
在功能上要求满足减少工作量的同时，能够有效的管理和生产自动化，并能准确的把控整个流程，使之一目了然。
系统采用基本的语言知识实现特殊的管理功能，采用B/S软件系统架构设计的架构，实现气象信息的管理与维护。
气象业务综合平台设计与实现
气象业务综合平台设计与实现气象业务综合平台设计与实现随着气象行业的不断发展，气象数据的使用和传输成为了一个重要的问题。
为了更好地满足用户的需求，提高气象服务的质量和效率，我们基于现有的技术和需求，设计并实现了一个气象业务综合平台。
首先，我们需要明确平台的目标和功能。
气象业务综合平台的目标是提供全面、准确、及时的气象信息和服务，以满足不同用户的需求。
平台的主要功能包括：气象数据采集、存储和处理；气象数据展示和可视化；气象预报和预警；气象服务定制和发布等。
在平台的设计过程中，我们采用了分层架构和模块化开发的方法。
整个平台分为数据采集、数据处理、数据展示和服务定制四个主要模块。
首先是数据采集模块。
这个模块负责采集各种气象数据，包括气温、气压、湿度、风向风速、降雨量等。
我们利用气象观测站、气象雷达、卫星遥感等多种手段来收集数据，并通过网络进行传输到平台的数据存储模块。
数据处理模块是平台的核心部分。
它负责对采集到的气象数据进行质量控制、预处理和分析。
首先，对数据进行质量控制，排除异常或无效数据。
然后，进行数据的预处理，包括数据插值、空间和时间上的填补等。
最后，对数据进行分析，提取出各种指标和特征。
这些处理结果将被存储到平台的数据库中，供后续的数据展示和服务定制模块使用。
数据展示模块是为用户提供实时、直观的气象信息的界面。
通过数据展示模块，用户可以查看气象数据的实时变化、趋势预测和历史记录。
我们提供了多种可视化手段，包括地图展示、曲线图、柱状图等，使用户可以更加直观地了解气象状况和变化趋势。
最后是服务定制模块。
这个模块根据用户的需求，提供个性化的气象服务。
用户可以通过平台的界面，选择需要的气象指标、区域和时间范围，获取特定的气象预报、气象分析等服务。
服务定制模块将根据用户的选择，从数据处理模块中提取出相应的数据，经过算法分析和处理后返回给用户。
在平台的实现过程中，我们使用了多种技术和工具。
数据采集使用了现场观测设备、遥感卫星设备和网络传输技术。
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综合气象信息共享系统的设计与实现
发表时间：2018-12-20T10:59:43.177Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第25期作者：唐洪君
[导读] 文章对全国综合气象信息共享系统的设计与实现进行了研究分析，以供参考。
新疆焉耆回族自治县气象局新疆维吾尔自治区 841100
摘要：随着国家信息化建设力度的不断加强，有越来越多的气象综合观测系统得以建立和完善。
全国各地观测收集了大量的气象信息。
而随着国民经济的不断发展，社会对于气象信息系统的需求不断提高，因此现有的气象信息系统越来越难以满足社会不同层面的需求。
文章对全国综合气象信息共享系统的设计与实现进行了研究分析，以供参考。
关键词：全国性；气象信息；系统设计与实现
1前言
随着气象现代化深入推进，气象信息系统一方面规模越来越大功能越来越强，另一方面结构越来越精细形式越来越丰富。
与此同时现代计算机技术快速发展，移动应用大量普及，网络计算能力空前提高。
使得建立在气象信息系统基础上的气象业务和气象服务中的信息活动变得极为频繁和宽泛，机器语言之间、应用模组之间、服务设备之间的快速数据交换成了气象信息系统建设的非常关切的需求。
在众多新技术中JSON数据技术提供了便捷数据交互能力。
JSON是一种轻量级的数据交换格式，采用完全独立于编程语言的文本格式来存储和表示数据。
简洁和清晰的层次结构使得JSON成为理想的数据交换语言，易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成，并有效地提升网络传输效率，在数据传输方面具有明显优点：数据格式比较简单，易于读写，格式都是压缩的，占用带宽小。
气象数据有别于其他数据，结构复杂种类多样，实时性强动态多变，具有极强的专业特征。
气象信息系统承载各类气象数据传输处理加工等业务功能，在系统建设与运行中各种数据信息关联紧密交流活跃。
在气象信息系统建设中各个场合与界面中需要完成各种数据交互工作，JSON提供了极强的技术支撑，应用好JSON技术能为业务带来极大便利。
2气象计量信息系统功能需求分析
根据国家气象计量站现有业务、未来扩展业务和管理情况，设计技术路线和软件架构，要求软件系统符合安全可靠性、高集成性、可扩展性、可管理性以及数据的完整性和数据接口的通用性。
能够实现系统的灵活可配，初步实现质量控制流程，基本完成自动化管理并具备完整的业务流程。
同时，系统应满足相应的时间性能要求，软件界面与相关配置应具备易操作性。
2.1检测业务自动化
相比于企业和省级气象计量单位，国家气象计量站计量标准、被检仪器及检测要素多，相同要素仪器种类多的特点，使得检测业务的自动化复杂多变。
但实现微型计算机自动控制设备完成检测业务是存在客观基础的，因为我们具备完善自控通信接口的计量标准及各类用于辅助检测计量的设备。
结合国家气象计量站检测要素多的特点，自动化检测系统由气压自动检测系统、温度自动检测系统、湿度自动检测系统、风速风向自动检测系统、雨量自动检测系统、辐射自动检测系统等组成。
自动检测系统采用成熟的C/S技术，用户可以完成各种复杂的管理操作，既保证了不同要素检测的相对独立，又实现了强大的数据维护、统计分析、报表打印等功能。
自动检测系统主要包括输入、控制处理和输出三个部分：（1）输入部分将自动检测系统所有标准设备、被检设备乃至环境监测设备的协议、命令接入控制与处理部分，为了适应相同要素仪器种类繁多的情况，在输入部分需要设置开放通信接口模块，实现管理员对新型设备自动检测的自扩展，大大增加系统的实用性和可扩展性；（2）控制与处理部分首先通过串口通信模块导入输入部分的通信协议，然后在检测过程控制模块严格按照计量检定规程、校准规范的要求进行检测，并且按照规程、规范的要求在数据处理模块实现所需数据的处理；（3）输出部分包括合格判据模块和报表的打印与导出模块，即自动检测系统遵照规程、规范对被检仪器测试数据进行合格判据，且能实现所有测试数据报表的打印与导出。
2.2业务管理信息化
随着信息技术的发展和国家气象计量站业务的不断扩展，统计繁琐易错、计量检测工作时长量大及管理的滞后已无法满足现代计量器具所需的维修养护和全面管理需求，进一步提高工作效率和管理水平，必须实现计量业务管理的信息化。
这也是气象计量信息系统的核心内容。
信息化业务管理平台主要功能为：（1）被检仪器和检定证书发放的工作实现流程化，平台统一管理被检仪器的送检登记、检定测试状态、领取登记等信息，并自动存取原始检测记录信息、测试报告、检定证书等信息，被检仪器。
（2）平台对国家气象计量站的检定设备、辅助设备进行统筹管理，生成便于执行的自动检定计划，具体管理内容包括设备的数量、质量、使用情况和状态。
平台建立计量相关标准单位、规程、法规的后台增量索引，以供查询使用。
平台对计量器具的信息变更进行实时更新，包括该器具使用状态、检定周期、使用部门人员等信息，若有维修或报废的器具，平台跟踪记录，并生成报告提交相关责任人。
（3）平台需具备一定物质管理功能：如固定资产管理、检定仪器及辅助设备管理、消耗材料及低值易耗品的管理。
平台建立检定仪器设备的完备档案信息，提供时动态的设备数据分析，并可监控和统计各科室的物质消耗情况，在中心相关财会及物质管理的制度规范基础上提交报告。
3全国综合气象信息共享系统的设计
3.1系统结构设计分析
20世纪80年代诞生了一种新的设计模式即C/S模式，这种模式也是伴随着网络数据库和桌面图形交互窗口及软件开发技术的发展而逐渐成长起来。
在这种模式下，网络中的计算机简单的可以认为由客户机和服务器两部分组成。
在C/S结构中，装在客户本地计算机上的客户端与装在远程计算机的数据库服务器通过计算机网络连接，而服务器的职责在于对用户数据处理。
客户端的主要职责就是负责与用户直接交互，将用户的操作转换成相应的指令而后通过网络向远程的服务器发送用户请求。
3.2系统性能分析
在对现有其他类似系统进行分析后，本系统具有如下显著特点：跨平台特性：面对目前不同用户使用软件的操作系统不同，硬件条件不同，所以如果对每个系统下都要开发出同一款软件而言，不论从经济，还是从时效性上都是不允许的。
因此软件的跨平台的运行，使得开发的周期和开发的成本降低，这样就可以在最短时间占领一定的市场份额。
针对以往气象系统的弊端，本系统在设计之初就考虑到这一
点。
在编程语言的选择上，选取了具有跨平台特性的QT，前期在一种环境下开发，调试，测试。
当软件成型之后，通过代码的简单调整，就可以轻松的在其他系统，其他硬件上正常运行，确保软件在用户体验方面能够取得良好的效果。
移动终端是目前比较火热的一种使用方式，而QT编写的程序也可以在移动端上运行，这样从桌面电脑到移动终端的覆盖，可以让用户在软件的使用上多了些选择。
模块化的设计：将系统功能自上而下的进行划分，将复杂的问题层层抽取，层层剥离，将系统划分成若干个独立的小模块，模块之间通过一定的数据接口，状态组合成不同的系统。
这样给用户的感觉是系统不是简单的功能上的堆砌，而是可以给用户留有一定的选择空间，可以让用户根据自己的需要随时的定制软件。
与此同时设计之初还应该兼具未来软件的成长空间，留有一定的内部扩展接口，为未来软件的升级做准备。
良好的版面布局：软件的数量多可以让用户在使用的时候多了几分选择，而如果要让用户选择一款软件，具有完善的功能只是一个方面，更为重要的是软件的整体设计是否符合一个用户的使用习惯。
为了让用户可以拥有统一的操作体验，在吸取以前软件无良好的交互页面的教训之后，能够在编码之前，对页面的布局有个大体的规划，可以通过对其他软件设计进行参考，将优点吸取作为自己所用。
在软件设计时需要注意用户的使用习惯，突出重要的内容和设置选项，将最常用的一些按钮，设置项放在较为醒目的位置。
系统整体的颜色设置上要合理搭配，注意用户第一眼的感受。
与此同时，该软件还应该兼具和其他软件交互的能力，方便用户将数据信息从其他的数据库转移到此软件之上。
3.3系统需求分析
在下面的用例图中，显示了用户能直接操作的软件模块，以及各个模块之间的依赖关系，直观的表现了系统的框架。
2.4数据库设计从系统易用性的角度进行考虑，本系统最终将数据表设计成4张，在这四张表中，数据与数据之间存在着1对1关联，1对N关联。
在下文中笔者将以地点信息表为例对数据库表格进行介绍。
该表主要用于存放收藏的地点基本信息，如包含了地点名称、经度值、纬度值等数据字段。
4结束语
综上所述，随着信息时代的不断加强，气象信息对社会发展及生产生活扮演着越来越重要的作用。
因此开发简单易用，便于普及的气象信息管理系统具有十分重要的现实意义。
参考文献
[1]姜宇.JSON在电子政务信息系统数据交换中的研究与应用.科技创新导报.2012，5
[2]刘志雄.基于B／S模式的气候资料处理系统的设计与实现.农业网络信息.2008，12
[3]付会明.长江流域气象服务综合业务平台延伸服务探讨.长江流域中下游大气探测、通信与信息技术交流会文集，2014，11。